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プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)

概要
ドキュメント
ツール & ソフトウェア
ソリューション
プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)は、ファクトリ・オートメーションの実現においてきわめて重要なアプリケーションです。PLCは通常、制御ユニット(CPU)と複数の入出力、またはその他の機能モジュール(拡張モジュール)などの複数のブロックで構成されるモジュール型システムとして構築されます。制御ユニットは、バックプレーン・インタフェースと呼ばれる専用の(通常は顧客固有の)バスを経由して拡張モジュールと通信を行います。制御ユニットは循環的に動作し、拡張モジュールと周期的にデータを交換します。連続する各サイクルの合間に、制御ユニット内でデータが処理されます。入出力モジュールは、工場プロセス側とのインタフェース / 接続を形成します。センサで検出されたさまざまな物理的変量に関する情報を提供する一方、駆動しているさまざまなアクチュエータを通して自動プロセスと相互作用できるようにします。すべての要素がオートメーション・システムに統合される必要があるため、各々がさまざまなフィールドバスまたは産業用イーサネットへのコネクティビティ機能を提供します。

I/Oモジュール

入出力(I/O)モジュールは、測距センサ、大気圧センサ、温度センサ、プッシュ・ボタンなどの入力デバイスからデータを収集し、バルブ、リレー、ランプといったアクチュエータ(出力デバイス)を制御します。  デジタルI/Oモジュールは、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)の制御キャビネットに搭載したり、工場の製造装置に組み込むことができます。電磁両立性に関するIEC 61000規格などの安全基準に準拠したI/Oモジュールでは、動作の安全性と安定性が保証されています。また、I/Oモジュールに診
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IO-Linkモジュール

IO-Link通信ネットワーク(IEC 61131-9)は、アクチュエータおよびセンサ・レベルにまで至る双方向のポイント・ツー・ポイント・データ通信に使用することにより、データの前処理、センサ・パラメータの調整、および高度な診断を可能にし、Industry 4.0への道を開きます。
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PLC制御ユニット

PLC制御ユニットは、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)の主要な構成要素であり、I/Oモジュールと統合することで、入力デバイスからのデータを処理し、出力を制御します。また、PROFIBUSやModbus、CANopenといったさまざまなフィールドバス、PROFINETやEtherCATなどの産業用イーサネット、無線技術、システムのバックプレーン・バスなどへの接続も実現します。
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ヒューマン・マシン・インタフェース

ファクトリ・オートメーション用の機器に直接組み込まれたシンプルなディスプレイや、生産ライン全体を制御するためのマルチタッチ・ディスプレイ・パネルといったヒューマン・マシン・インタフェース(HMI)は、機器の効率的な制御や機械からのフィードバックに基づく判断をサポートします。 STは、DC-DCスイッチング / リニア・ボルテージ・レギュレータ、高性能32bitマイクロコントローラSTM32、有線通信ソリューション(各種フィールドバスやRS232、RS485、CANに対応したトランシーバなど) /
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フィールドバス & 産業用イーサネット

Industry 4.0およびインダストリアルIoT(IIoT)アプリケーションで幅広く使用される有線通信テクノロジーは成長を続けており、ヒューマン・マシン・インタフェース、プログラマブル・ロジック・コントローラ、産業機器、I/O、ドライブ、アクチュエータ、センサに接続するために、従来のフィールドバスからEthernetベースのバスへと進化しています。IIoTにおける通信チャネルは、数種類のデータをさまざまなレベルの確定性や遅延時間で送信する必要があります。TCP/IPによる標準のEtherne
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処理性能、速度、統合

処理性能、速度、統合

ファクトリ・オートメーションの複雑化や進化に伴い、オートメーション・システムのニーズが急速に高まっています。入出力経由で交換する必要のあるデータ量は増大し、その他の機能のインタフェースやCPUサイクルの短縮化が期待されています。また、システムが十分に同期され、確定性の高い方法で動作することが求められています。

データ交換と通信は、遅延時間を低減しジッタを最小化した状態で、リアルタイムに実行されます。そのため、処理性能やコネクティビティ・アーキテクチャおよび実装方法に対する要件が高まっています。多くの工場は、粉塵、湿度、化学薬品などの汚染だけでなく、電磁場、ノイズ、その他の障害に関してきわめて苛酷な環境に置かれています。

こうした厳しい環境条件や障害に対し、きわめて高い耐性を持ち、長い期間を通して高い信頼性で稼働するアプリケーションが必要です。PLC設計においては、長期にわたる稼働期間、高い安全性およびセキュリティの実現が課題となります。

製品 & ソリューション

STは、32bitマイクロコントローラ / マイクロプロセッサSTM32ファミリの幅広い製品ラインナップと、EEPROM、RTC、スーパーバイザといった必須の付随デバイス、ならびにクラウド接続時のシステム・セキュリティを確保する専用の製品を提供しています。

入出力モジュールは、STのきわめて堅牢な電流制限終端素子(CLT)を活用して消費電力を大幅に削減し、インテリジェント・パワー・スイッチ(IPS)を活用して信頼性の高い産業機器負荷の駆動を実現できるため、安全規格(SIL)への準拠が可能です。また、高度な耐性を提供するガルバニック絶縁を内蔵し、非常にコンパクトな設計になっています。新しいオペアンプ、電流センシング・チップやコンパレータによって、アナログ・ペリフェラルのシグナル·コンディショニングに対応可能です。

また、パワー・マネージメントICを使用して、さまざまなアプリケーション・ブロックの電源回路を開発することができます。過渡電圧サプレッサ(TVS)やその他のプロテクション・デバイスは、正確な要件に沿って調整された高度な保護機能を提供します。PLCには、ファクトリ・オートメーション・システムへの統合を実現するための通信インタフェースが不可欠です。STは、さまざまなフィールドバスを介した有線 / 無線通信テクノロジー両方のソリューションを提供しています。

eDesignSuite

eDesignSuite is a comprehensive set of easy-to-use design-aid utilities ready to help you streamline the system development process with a wide range of ST products.

Power Management Design Center

Choose design tool:

Power Supply Design Tool

SMPS design, by topology, by type and by product
PFC design with analog and digitial control
Supports various PCB configurations
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DC/DC
AC/DC
太陽光発電システム

LED Lighting Design Tool

Handles AC-DC and DC-DC design in common topologies
Displays interactive and annotated schematic
Provides current/voltage graphs, Bode plots, efficiency curves and power-loss data
Choose type:
DC/DC
AC/DC

Digital Power Workbench

Provides a step-by-step optimized design of power section and control loop
Generates the STM32Cube embedded software package for custom applications and allows firmware project generation, compatible with multiple STM32 IDEs
Choose type:
LLC
VIENNA

Power Tree Designer

Specify input/output power for each node in the tree
Check for consistency
Design each individual node